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电磁流量计

电磁流量计的不稳定性以及不准确性产生的原因及对策

        电磁流量计的应用在工业计量中越来越广泛和重要, 由于其性能和特点, 受众多用户的青睐, 特别是在酸、碱、盐等腐蚀性介质中, 黏度较大, 悬浮物较多的复杂成分中, 流量的测量首选电磁流量计, 目前在我单位的生产工艺中的流量测量系统采用了电磁流量计, 但由于工况和周围环境等的原因, 而引起了一些电磁流量计测量不准、测量不稳定等现象, 针对这些现象进行分析和探讨。以及采用相应的对策, 来解决上述问题。

           

        电磁流量计的工作原理

        电磁流量计的工作原理采用了法拉第电磁感应定律。当导体在垂直于磁力线的磁场中做切割磁力线运动时, 在导体的两侧产生一个感应电动势E, 而这个感应电动势E 与磁场强度B 及与导体的运动速度v有关, E = K.. B.. v。电磁流量计是根据这一原理制成而工作的(见图1)。图1.. 电磁流量计工作原理图

        不确定产生的原因及对策

        由测量工作原理我们得知, 智能电磁流量计是通过测量流体的速度v, 根据Q = A.. v求得流量Q, 其中A 为电磁流量计的截面积。在测量新液、上清液流量时, 我们发现在电磁流量计投入运行的初期, 测量流量相当准确, 但时间一长发现流量示值慢慢大于实际值, 产生偏差, 为此认真的校验转换器和二次仪表, 发现转换器和二次仪表一切正常, 这表明传感器有了问题, 这就是传感器测量出来的速度有了偏差, 因此在电磁流量计测量过程中出现了偏差。在设计和计算时都视面积A 为常数, 即流通面积不变, 如果流速v有问题, 导致测量值出现偏差, 对这个问题在起初我们未找到真正的原因, 但在一次送液管道的检修时, 发现送液管道和电磁流量计管内结晶和污染非常严重, 有两个管道结晶分别达到20 mm 和18mm, 这就大大的减少了流通面积, 这表明电磁流量计流通面积在运用中由于介质的结晶和污染, 逐渐减小, 而且结晶和污染的速度与送液是否正常有关, 因此在这种场合中使用电磁流量计要对其流通面积经常校正, 才能使电磁流量计测量值正确可靠, 为什么会出现上述测量值大于实际值的问题呢? 这是由于流通面积逐暂减小, 而流速却逐暂增大, 这样Q= A.. v随着v增大而增大, 而流通面积A 在设计和计算时都视为定值, 这就造成Q 值的增大, 为了解决这一问题, 必须对电磁流量计应用过程的流速面积进行测量, 但在应用过程中, 对流速面积进行直接测量存在一定困难, 而且测量一定要非常准确(主要由于结晶不一定是同心) , 为此经过认真的研究, 认为电磁流量计虽然由于结晶其流速面积变小, 但其测量流体的流速是正确的。因此, 我们采用了实物标定法, 根据流体在一定时间t内流过电磁流量计实际体积V (采用容积法测量), 以及电磁流量计实际测到的流速v, 由V = A .. v.. t这个计算分式, 我们可以求得实际流通面积A, 再根据A确定出蕞大流速对应的蕞大流速值, 调整蕞大流速的设定值(即调整量程) , 这样可以在不进行清理结晶和污染的情况下, 电磁流量计还可以进行检测, 并保持高的精度, 为工艺生产提供了准确、可靠的数据, 满足了工艺生产及控制的要求。

    4 不稳定产生的原因及对策

         智能电磁流量计不稳定主要表现在测量信号波动很大, 而且没有规律。而引起波动的原因很多, 有电磁干扰、介质流动的流型紊乱以及工频电位等的影响。

         由于电磁流量计是一种以测量速度的原理进行测量的仪表, 由上述测量原理我们得知, v.. E, 而E 是一个mV级的信号, 一般为1~ 5 V /ms, 通常选用测量速度在0~ 3m / s, 因此蕞大测量电压也只有在10 mV 左右, 如果周围的电磁干扰比较强, 这将会在测量电极、线路中产生一个感应电动势E,'此时实际测量电压E = E。+ E,'E。为介质流过电磁流量计传感器时产生的, E 为上述两个量的合成量, E '较强时, 干扰更为严重, 则电磁流量计就无法正常工作。电磁流量计有严格的屏蔽保护要求, 电磁干扰可以通过良好的屏蔽保护和接地要求将其消除, 但现场许多设备和接地系统不好, 常常引起管道和设备存在一定的电位, 合理和良好的接地是仪表抑制干扰的重要方法, 应尽可能使各用电设备接地回路各自形成回路, 减少电路与地线之间的电流耦合, 恰当的布置地线使耦合电流局限在尽可能小的范围。为了解决外部电磁干扰这个问题, 必须认真检查各个工艺、设备电气系统的接地和检查仪表使用条件和外界环境引起的外部用电系统干扰源(如电焊机、电机、变压器等)。

         介质的流型紊乱, 是引起电磁流量计不稳定的又一因素之一, 如果介质流过电磁流量计的流动形状不正, 即v不稳定, 这将导致v.. E cos..不稳定, 将引起电磁流量计测量不稳定。我单位有一台电磁流量计安装由于安装空间的局限性, 使得电磁流量计的安装没有能够按照技术要求执行, 导致电磁流量计前面的直管段不足, 造成流过电磁流量计的流型不正, 而出现上述现象, 为了解决这个问题修改了送液管道, 严格按照电磁流量计的技术要求安装, 保证了前后直管段, 使得电磁流量计的流型稳定, 消除了不稳定的影响因素。

         通过对我单位电磁流量计应用中存在问题的处理, 以及对这些问题产生之因素进行深入的研究, 使得我们从中获得了许多宝贵的知识和经验, 这些知识和经验的积累, 为我们掌握和应用该仪表提供了帮助。目前我单位的该类仪表运转正常, 基本上解决了不稳定和不准确等现象的发生。

点击次数:  更新时间:2016-06-12  【打印此页】  【关闭

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